CN113619731B - 一种生态环境监测装置及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生态环境监测装置及监测方法,包括浮台机构、船锚机构以及锁紧机构,通过浮台上的水泵将水抽入水质监测仪中进行水质监测,其中,输水管上间隔开设有进水口,并在各个进水口处均安装有电子阀门,控制对应进水口的开合,装置结构简单,操作灵活,可根据需求抽取不同深度的水源进行监测,提高监测效果,另外,在浮台上安装有太阳能板机构,通过吸收太阳能转换为电能,为浮台上的各个装置提供电能,节约能源,在浮台上安装有迎风板和拉杆,在起风时,可通过迎风板和拉杆以及联动件的作用下,可带动太阳能板压缩伸缩杆,从而下降高度,降低装置的整体高度,使得装置的重心下降,提高装置的抗风能力。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域,具体为一种生态环境监测装置及监测方法。
背景技术
生态环境包括水生态环境、土地生态环境、生物生态环境以及生态环境,其中,水生态环境等于水生态,环境水因子对生物的影响和生物对各种水分条件的适应,生命起源于水中,水又是一切生物的重要组分,生物体内必须保持足够的水分:在细胞水平要保证生化过程的顺利进行,在整体水平要保证体内物质循环的正常运转。
目前,对水生态环境进行监测,是将浮台或浮标等装置放置在合适水域,将水源抽取至监测装置内进行监测,只能对单一深度的水源进行监测,监测效果不佳,部分装置单一通过蓄电池进行供电,增加成本,浪费资源,部分装置通过安装太阳能板进行供电,虽然能节约资源,但是当起风时,随着波浪和风力作用,容易导致浮台或浮标晃动,影响其工作的稳定性,所以急需一种生态环境监测装置及监测方法来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种能对多层次水源进行监测,提高监测效果,同时具有较高稳定性的生态环境监测装置及监测方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种生态环境监测装置,其特征在于:包括浮台机构、船锚机构以及锁紧机构,船锚机构用于将浮台机构在水中进行固定,锁紧机构用于将浮台机构和船锚机构进行锁紧或解锁,其中;
浮台机构包括:
浮台;
安装在所述浮台上的监测机构,包括水质监测仪、输水管和水泵,所述水质监测仪安装在所述浮台上,输水管一端穿过所述浮台伸入水中,另一端经水泵与水质监测仪的入水口相连,其中,所述输水管上间隔开设有进水口,在各个所述进水口处均安装有电子阀门,控制对应所述进水口的开合;
安装在所述浮台上的太阳能板机构,包括太阳能板和多个伸缩杆,以及至少一个迎风板和拉杆,所述太阳能板位于所述浮台上方,伸缩杆位于太阳能板和浮台之间,用于支撑太阳能板,所述拉杆安装在所述太阳能板与浮台之间,随所述拉杆移动,带动所述太阳能板上下移动,各个所述所述迎风板均滑动安装在所述浮台上,且所述迎风板与所述拉杆之间安装有联动件和第一复位弹簧,在风的作用下,带动所述迎风板滑动,并通过联动件作用下,驱动拉杆向下拉动太阳能板,或在第一复位弹簧作用下,将迎风板、拉杆和太阳能板复位。
优选的,所述浮台上安装有卷收器,输水管卷收在所述卷收器内,随所述卷收器工作,控制所述输水管伸入水中的长度。
优选的,所述浮台上安装有蓄电池,所述蓄电池输入端与所述太阳能板相连,用于储存太阳能板产生的电能,蓄电池的输出端分别与卷收器和水质监测仪相连,用于提供电能。
优选的,所述浮台至少一侧边上开设有第一滑槽,所述迎风板一端安装有连接杆,所述连接杆远离所述迎风板一端安装有第一滑块,第一滑块与所述第一滑槽滑动连接;
所述联动件包括拉绳和导轮,所述导轮均匀布设在所述拉杆与第一滑块之间,拉绳一端与所述拉杆相连,另一端沿各个导轮布设后与所述第一滑块相连,随第一滑块滑动,拉动拉杆移动。
优选的,所述太阳能板为折叠式太阳能板,包括多个依次铰接的子板,所述太阳能板两端均安装有固定块,固定块与所述伸缩杆相连,其中,至少一个固定块上安装有收纳框,用于隐藏折叠后的太阳能板;
所述浮台顶端沿所述太阳能板折叠方向开设有第二滑槽,所述伸缩杆远离太阳能板一端安装有第二滑块,第二滑块与所述第二滑槽滑动连接,随第二滑块滑动,带动所述太阳能板折叠或展开。
优选的,所述船锚机构包括沉水板、船锚和绳索,以及气泵,气泵安装在浮台上,并与蓄电池电连,沉水板和船锚位于水中,其中,船锚与沉水板相连,沉水板通过绳索与所述卷收器相连,在卷收器作用下收放绳索,所述沉水板上安装有气囊,气囊上连接有气管,气管与气泵相连,通过气泵控制气囊充气或放气。
优选的,所述沉水板靠近船锚一侧安装有电动夹爪,电动夹爪上连接有电线,电线沿所述绳索布设,经卷收器与所述蓄电池相连,电动夹爪工作,用于对水底污泥进行采样。
优选的,所述锁紧机构包括固定板和固定杆,固定板安装在所述浮台沉水一面上,固定杆安装在所述沉水板靠浮台一面上,所述固定板上与所述固定杆对应处开设有插槽,插槽内沿其周向均匀安装有多个定位块,所述固定板内位于各个定位块处均设有引导管,定位块远离所述插槽一端穿过所述引导管,所述定位块沿所述引导管移动,使其另一端与所述定位槽连接或分开;
所述引导管内安装有第二复位弹簧,第二复位弹簧与所述定位块相连,带动定位块趋于向插槽中心移动,所述定位块穿过所述引导管端安装有磁块,固定板内位于各个磁块处均安装有用于产生磁力的通电线圈,通电线圈通电或断电,产生磁力吸附磁块,或磁力消失,在第二复位弹簧作用下,带动定位块复位;
所述固定杆上开设有定位槽,定位块移动与所述定位槽连接或分开,控制所述船锚机构与浮台锁紧或解锁。
一种基于生态环境监测装置的监测方法,包括用所述生态环境监测装置进行水生态监测的方法。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、本发明中,通过浮台上的水泵将水抽入水质监测仪中进行水质监测,其中,输水管上间隔开设有进水口,并在各个进水口处均安装有电子阀门,控制对应进水口的开合,装置结构简单,操作灵活,可根据需求抽取不同深度的水源进行监测,提高监测效果,另外,在浮台上安装有太阳能板机构,通过吸收太阳能转换为电能,为浮台上的各个装置提供电能,节约能源,在浮台上安装有迎风板和拉杆,在起风时,可通过迎风板和拉杆以及联动件的作用下,可带动太阳能板压缩伸缩杆,从而下降高度,降低装置的整体高度,使得装置的重心下降,提高装置的抗风能力。
2、本发明中,太阳能板为折叠式太阳能板,在伸缩杆和第二滑块以及第二滑槽配合下,随第二滑块滑动,可带动太阳能板折叠或展开,对太阳能板进行保护,同时,便于装置进行运输。
3、本发明中,通过船锚机构,可将生态环境监测浮台进行固定,使其稳定的进行水质监测工作,在船锚的重力作用下,可带动沉水板同步下称至水底进行固定工作,其中,沉水板上安装有气囊,与安装在浮台上的气泵配合,进行气囊的充气和放气工作,并在充气时,通过气囊的浮力作用,可带动船锚上升,绳索用于引导以及少量的牵引作用,无需配套大功率的卷收器或这电机对绳索进行卷收拉扯船锚,操作更加简单,同时减少对绳索的磨损,提高装置使用的年限,另外,可通过电动夹爪工作,用于对水底污泥进行采样,提高水质监测的完整性。
4、本发明中,通过锁紧机构将生态环境监测浮台和船锚机构进行锁紧或解锁,当沉水板靠近浮台时,固定杆***固定板的插槽内,使得插槽内的定位块卡入固定杆的定位槽内,将固定杆进行卡死固定,从而将沉水板稳定的固定在浮台下,避免其随波摆动影响浮台的稳定性,在通电线圈的作用下,控制器通电即可产生磁力,作用于定位块,使其移动与定位槽分离,即可解锁船锚机构,操作简单便捷。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
在附图中:
图1是本发明浮台的结构示意图;
图2是本发明联动件的结构示意图;
图3是本发明船锚机构的结构示意图;
图4是本发明浮台底部的结构示意图;
图5是本发明插槽内的结构示意图;
图6是本发明生态环境监测装置的结构示意图;
图7是本发明生态环境监测装置的正视图;
图中标号:1、浮台;2、水质监测仪;3、输水管;4、水泵;5、进水口;6、电子阀门;7、太阳能板;8、伸缩杆;9、迎风板;10、拉杆;11、卷收器;12、蓄电池;13、第一滑槽;14、连接杆;15、第一滑块;16、拉绳;17、导轮;18、套管;19、第一复位弹簧;20、固定块;21、收纳框;22、第二滑槽;23、第二滑块;24、沉水板;25、船锚;26、绳索;27、气泵;28、气管;29、电线;30、电动夹爪;31、固定板;32、固定杆;33、插槽;34、定位块;35、引导管;36、第二复位弹簧;37、磁块;38、通电线圈;39、定位槽;40、气囊;41、出水管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:如图1所示,浮台机构,包括:
浮台1,作为基座,用于漂浮在水面上;
参考图1所示,安装在浮台1上的监测机构,包括水质监测仪2、输水管3和水泵4,水质监测仪2安装在浮台1上,输水管3一端穿过浮台1伸入水中,另一端经水泵4与水质监测仪2的入水口相连,通过水泵4工作,吸取水下的水源导入水质监测仪2内,其中,输水管3上间隔开设有进水口5,在各个进水口5处均安装有电子阀门6,控制对应进水口5的开合,其中,在浮台1上安装有一出水管41,一端连接水质监测仪2的出水口,用于排出水质监测仪2内监测完后的水源;
参考图1所示,安装在浮台1上的太阳能板7机构,包括太阳能板7和多个伸缩杆8,以及至少一个迎风板9和拉杆10,太阳能板7位于浮台1上方,伸缩杆8位于太阳能板7和浮台1之间,用于支撑太阳能板7,拉杆10安装在太阳能板7与浮台1之间,随拉杆10移动,带动太阳能板7上下移动,各个迎风板9均滑动安装在浮台1上,且迎风板9与拉杆10之间安装有联动件和第一复位弹簧19,在风的作用下,带动迎风板9滑动,并通过联动件作用下,驱动拉杆10向下拉动太阳能板7,或在第一复位弹簧19作用下,将迎风板9、拉杆10和太阳能板7复位;其中,浮台1至少一侧边上开设有第一滑槽13,迎风板9一端安装有连接杆14,连接杆14远离迎风板9一端安装有第一滑块15,第一滑块15与第一滑槽13滑动连接;参考图2所示,联动件包括拉绳16和导轮17,导轮均匀布设在拉杆10与第一滑块15之间,拉绳16一端与拉杆10相连,另一端沿各个导轮布设后与第一滑块15相连,随第一滑块15滑动,拉动拉杆10移动;
本实施例中,在浮台1的四边均安装有迎风板9,且迎风板9位于浮台1各边的中部位置,确保能多方位的承接风力,其中,连接杆14可设置为弹性件,当第一滑块15移动到第一滑槽边部时,在风力作用下,可使得连接杆14弯曲,从而减少迎风板9的迎风面积,减少迎风板9对浮台1稳定性产生影响,当起风时,迎风板9承接风力,在风力的作用下,推动迎风板9移动,带动第一滑块15沿第一滑槽13滑动,拉动拉绳16,使其拉动拉杆10使其向下移动,本实施例中,在浮台1上安装有套管18,拉杆10与套管18同轴安装,且可在套管18内移动,从而使得拉杆10能稳定的上下移动,拉杆10下移时,拉动太阳能板7压缩伸缩杆8向下移动,降低装置的整体高度,使得装置的重心下降,提高装置的抗风能,当风停了或者小于第一复位弹簧19的弹力时,第一复位弹簧19安装在套管18内,且一端与拉杆10相连,通过弹力作用,使得拉杆10向上移动复位,并同步带动拉绳16带动第一滑块15和迎风板9复位。
参考图1所示,在浮台1上安装有卷收器11,输水管3卷收在卷收器11内,随卷收器11工作,控制输水管3伸入水中的长度。
参考图1所示,浮台1上安装有蓄电池12,蓄电池12输入端与太阳能板7相连,用于储存太阳能板7产生的电能,蓄电池12的输出端分别与卷收器11和水质监测仪2相连,用于提供电能。
本实施例中,太阳能板7为折叠式太阳能板7参考图1所示,包括多个依次铰接的子板,太阳能板7两端均安装有固定块20,固定块20与伸缩杆8相连,其中,至少一个固定块20上安装有收纳框21,用于隐藏折叠后的太阳能板7;浮台1顶端沿太阳能板7折叠方向开设有第二滑槽22,伸缩杆8远离太阳能板7一端安装有第二滑块23,第二滑块23与第二滑槽22滑动连接,随第二滑块23滑动,带动太阳能板7折叠或展开。
实施例2,参考3所示,船锚机构,用于实施例1中的浮台机构在水中进行固定,包括沉水板24、船锚25和绳索26,以及气泵27,气泵27安装在浮台1上,并与蓄电池12电连,沉水板24和船锚25位于水中,其中,船锚25与沉水板24相连,沉水板24通过绳索26与卷收器11相连,在卷收器11作用下收放绳索26,沉水板24上安装有气囊40,气囊40上连接有气管28,气管28与气泵27相连,通过气泵27控制气囊40充气或放气,其中,气管28可沿着绳索26布设,并随绳索26与卷收器11相连,卷收器11平滑的将气管28进行卷收或释放。
当需要进行浮台1固定时,对气囊40进行放气处理,通过卷收器11释放绳索26,在船锚25的作用作用下,带动沉水板24同步沉入水底,从而将浮台1进行固定,当需要移动浮台1时,通过气泵27对气囊40进行充气,并利用气囊40产生浮力,带动沉水板24和船锚25上浮,绳索26用于引导以及少量的牵引作用,无需配套大功率的卷收器11或这电机对绳索26进行卷收拉扯船锚25,操作更加简单;
其中,参考图3所示,沉水板24靠近船锚25一侧安装有电动夹爪30,电动夹爪30上连接有电线29,电线29沿绳索26布设,经卷收器11与蓄电池12相连,电动夹爪30工作,用于对水底污泥进行采样。
实施例3,如图3-5所示,锁紧机构,用于将实施例1中的浮台机构和实施例2中的船锚机构进行锁紧或解锁,包括固定板31和固定杆32,固定板31安装在浮台1沉水一面上,固定杆32安装在沉水板24靠浮台1一面上,固定板31上与固定杆32对应处开设有插槽33,插槽33内沿其周向均匀安装有多个定位块34,固定板31内位于各个定位块34处均设有引导管35,定位块34远离插槽33一端穿过引导管35,定位块34沿引导管35移动,使其另一端与定位槽39连接或分开;
其中,引导管35内安装有第二复位弹簧36,第二复位弹簧36与定位块34相连,带动定位块34趋于向插槽33中心移动,定位块34穿过引导管35端安装有磁块37,固定板31内位于各个磁块37处均安装有用于产生磁力的通电线圈38,通电线圈38通电或断电,产生磁力吸附磁块37,或磁力消失,在第二复位弹簧36作用下,带动定位块34复位;固定杆32上开设有定位槽39,定位块34移动与定位槽39连接或分开,控制船锚25机构与浮台1锁紧或解锁。
本实施例中,为提高装置的稳定性,如图3-4所示,固定杆32为为两个,对称安装在沉水板24上,对应的插槽33也为两个,随沉水板24靠近浮台1,固定杆32可自动***插槽33内进行固定,其中,在插槽33的槽口处设置为喇叭状,方便固定杆32***插槽33内,定位块34靠近插槽33中心端设置为类似棘爪结构,可单向弹性转动,即固定杆32***插槽33内部时,可带动定位块34单向摆动,便于固定杆32***插槽33内,并在定位槽39移动至定位块34处时,定位块34在弹性作用下复位,卡入定位槽39内,将固定杆32锁紧,从而将沉水板24固定在浮台1下,当需要高度浮台1时,给通电线圈38通电,产生磁力,吸引磁块37带动定位块34沿着引导管35移动,使其与定位槽39分离,释放船锚25机构,给通电线圈38断电,磁力消失,通过第二复位弹簧36的作用,带动定位块34复位等待下次锁紧工作。
实施例3如图6-7所示,一种生态环境监测装置,包括实施例1中的浮台机构1、实施例2中的船锚机构以及实施例3中的锁紧机构。
一种生态环境监测装置的监测方法,包括用生态环境监测装置进行水生态监测的方法,具体步骤包括:
第一步、将浮台1移动至待测区域;
第二步、控制太阳能板7展开,控制通电线圈38通电,产生磁力,对船锚25机构解锁,控制卷收器11释放输水管3、绳索26、气管28以及电线29,通过船锚25固定浮台1;
第三步、启动不同位置的电子阀门6,开启输水管3上对应的进水口5,通过水泵4进行抽水,并将不同深度的水源引导至水质监测仪2中进行监测;
第三步、启动电动夹爪30工作,用于对水底污泥进行采样;
第四步、启动气泵27,给气囊40进行充气,卷收器11卷收工作,引导沉水板24和船锚25上浮,并通过锁紧机构锁紧。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种生态环境监测装置,其特征在于:包括浮台机构、船锚机构以及锁紧机构,船锚机构用于将浮台机构在水中进行固定,锁紧机构用于将浮台机构和船锚机构进行锁紧或解锁,其中;
浮台机构包括:
浮台;
安装在所述浮台上的监测机构,包括水质监测仪、输水管和水泵,所述水质监测仪安装在所述浮台上,输水管一端穿过所述浮台伸入水中,另一端经水泵与水质监测仪的入水口相连,其中,所述输水管上间隔开设有进水口,在各个所述进水口处均安装有电子阀门,控制对应所述进水口的开合;
安装在所述浮台上的太阳能板机构,包括太阳能板和多个伸缩杆,以及至少一个迎风板和拉杆,所述太阳能板位于所述浮台上方,伸缩杆位于太阳能板和浮台之间,用于支撑太阳能板,所述拉杆安装在所述太阳能板与浮台之间,随所述拉杆移动,带动所述太阳能板上下移动,各个所述迎风板均滑动安装在所述浮台上,且所述迎风板与所述拉杆之间安装有联动件和第一复位弹簧,在风的作用下,带动所述迎风板滑动,并通过联动件作用下,驱动拉杆向下拉动太阳能板,或在第一复位弹簧作用下,将迎风板、拉杆和太阳能板复位;
所述浮台上安装有卷收器,输水管卷收在所述卷收器内,随所述卷收器工作,控制所述输水管伸入水中的长度;
所述船锚机构包括沉水板、船锚和绳索,以及气泵,气泵安装在浮台上,并与蓄电池电连,沉水板和船锚位于水中,其中,船锚与沉水板相连,沉水板通过绳索与所述卷收器相连,在卷收器作用下收放绳索,所述沉水板上安装有气囊,气囊上连接有气管,气管与气泵相连,通过气泵控制气囊充气或放气。
2.根据权利要求1所述的一种生态环境监测装置,其特征在于:所述浮台上安装有蓄电池,所述蓄电池输入端与所述太阳能板相连,用于储存太阳能板产生的电能,蓄电池的输出端分别与卷收器和水质监测仪相连,用于提供电能。
3.根据权利要求1所述的一种生态环境监测装置,其特征在于:所述浮台至少一侧边上开设有第一滑槽,所述迎风板一端安装有连接杆,所述连接杆远离所述迎风板一端安装有第一滑块,第一滑块与所述第一滑槽滑动连接;
所述联动件包括拉绳和导轮,所述导轮均匀布设在所述拉杆与第一滑块之间,拉绳一端与所述拉杆相连,另一端沿各个导轮布设后与所述第一滑块相连,随第一滑块滑动,拉动拉杆移动。
4.根据权利要求1所述的一种生态环境监测装置,其特征在于:所述太阳能板为折叠式太阳能板,包括多个依次铰接的子板,所述太阳能板两端均安装有固定块,固定块与所述伸缩杆相连,其中,至少一个固定块上安装有收纳框,用于隐藏折叠后的太阳能板;
所述浮台顶端沿所述太阳能板折叠方向开设有第二滑槽,所述伸缩杆远离太阳能板一端安装有第二滑块,第二滑块与所述第二滑槽滑动连接,随第二滑块滑动,带动所述太阳能板折叠或展开。
5.根据权利要求1所述的一种生态环境监测装置,其特征在于:所述沉水板靠近船锚一侧安装有电动夹爪,电动夹爪上连接有电线,电线沿所述绳索布设,经卷收器与所述蓄电池相连,电动夹爪工作,用于对水底污泥进行采样。
6.根据权利要求1所述的一种生态环境监测装置,其特征在于:所述锁紧机构包括固定板和固定杆,固定板安装在所述浮台沉水一面上,固定杆安装在所述沉水板靠浮台一面上,所述固定板上与所述固定杆对应处开设有插槽,插槽内沿其周向均匀安装有多个定位块,所述固定板内位于各个定位块处均设有引导管,定位块远离所述插槽一端穿过所述引导管,所述定位块沿所述引导管移动,使其另一端与所述定位槽连接或分开;
所述引导管内安装有第二复位弹簧,第二复位弹簧与所述定位块相连,带动定位块趋于向插槽中心移动,所述定位块穿过所述引导管端安装有磁块,固定板内位于各个磁块处均安装有用于产生磁力的通电线圈,通电线圈通电或断电,产生磁力吸附磁块,或磁力消失,在第二复位弹簧作用下,带动定位块复位;
所述固定杆上开设有定位槽,定位块移动与所述定位槽连接或分开,控制所述船锚机构与浮台锁紧或解锁。
7.一种基于权利要求1所述的生态环境监测装置的监测方法,其特征在于:包括用所述生态环境监测装置进行水生态监测的方法。
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